Bäckereien profitieren von der optischen Inspektion (Snacks und Bäckereigroßhandel)

Dieses Interview erschien ursprünglich in Snack Food & Wholesale Bakery, verfasst von Jenni Spinner. Klicken Sie hier um auf den Artikel auf der Website der Publikation zuzugreifen.

Backprofis stehen zunehmend vor der Aufgabe, mehr aus ihren Geräten herauszuholen — und der Druck, dies schneller, effizienter und kostengünstiger zu erledigen und eine bessere Qualität zu erzielen, steigt ständig. Laut Yuegang Zhao, Chief Commercial Officer von KPM-Analytik, visuelle Inspektionstechnologie kann dazu beitragen, den Bäckereibetrieb in die richtige Richtung zu lenken.

Jenni Spinner: Zuallererst habe ich mich gefragt, ob Sie uns ein wenig darüber erzählen könnten, wie Hersteller von Snacks und Backwaren Bildverarbeitungs- und Inspektionstechnologie sowie ihre Verarbeitungs- und Verpackungsumgebungen integrieren könnten.

Yuegang Zhao: KPM ist ein führender Anbieter von Qualitätsprüflösungen für Lebensmittelhersteller aller Art. Wir als Unternehmen haben 2015 gegründet und im Laufe der Jahre Unternehmen mit unterschiedlichen Technologien übernommen, aber visuelle Inspektionstechnologien stehen im Mittelpunkt. Wir konzentrieren uns zu 100% auf Lebensmittel, und ein Großteil der Anwendungen entfällt auf die Bäckerei- und Snackindustrie.

Ob es darum geht, die Höhe eines Teigs vor dem Backen zu messen, um den Gärvorgang zu bewerten, die Farbe eines Kekses, der gerade aus dem Ofen kommt, oder die Anzahl der Sesamkörner, die sich auf einem Hamburgerbrötchen abgelagert haben, es gibt wirklich eine Vielzahl von Anwendungen für die visuelle Inspektionstechnologie.

Eine Sache mit unserem optischen Inspektionssystem ist, dass wir auch automatische Ausstoßfunktionen haben, die in das Gesamtsystem integriert werden können. Wenn das System einen Aspekt des Produkts erkennt, der nicht dem Qualitätsstandard entspricht, kann das System das Produkt automatisch in separate Behälter oder Förderbänder füllen, um das Produkt aus der Verarbeitungslinie zu entnehmen.

Wir können eine vollständige 360-Grad-Inspektion eines Produkts durchführen, um einen umfassenden Überblick über das Produkt, sein Volumen, seine Höhe sowie seine Farbe, das Vorhandensein von Inhaltsstoffen und andere anpassbare Maße zu erhalten. Unsere Technologien erfassen wirklich jeden visuellen Aspekt der Qualitätsprüfung.

JS: Wie hat sich die Technologie in den letzten Jahren entwickelt? Vielleicht könnten Sie ein wenig darüber sprechen, welche Vorteile und Funktionen in die Bild- und Erkennungstechnologie integriert oder verbessert wurden.

YZ: Visuelle Inspektionstechnologien werden in der Backindustrie seit Jahrzehnten eingesetzt, aber in den letzten Jahren gab es mehrere technologische Fortschritte, die das Sehen wirklich leistungsfähiger und zugänglicher gemacht haben. Da ist zunächst die Kameratechnologie. In Bildverarbeitungssystemen sind heute Kameras mit viel höherer Auflösung erhältlich, mit denen Produkte, die sich mit höheren Geschwindigkeiten bewegen, in bemerkenswerter Qualität erfasst werden können. Darüber hinaus gibt es Fortschritte bei verschiedenen Beleuchtungstechniken, die den Systemen helfen können, mehr zu erreichen.

Wir entdecken Dinge, die in der Vergangenheit sehr schwierig waren. Zum Beispiel gibt es unter Fast-Food-Ketten einen wachsenden Trend, ein Hamburgerbrötchen herzustellen, das auf der Oberfläche merklich glänzend ist. Natürlich wirkt sich diese glänzende Oberfläche auf die Farbmessung durch das Bildverarbeitungssystem aus. Aber mit der richtigen Beleuchtungsstruktur, Software und Kameraeinrichtung können wir Unternehmen dabei unterstützen, diese Messungen durchzuführen und die Kundenanforderungen zu erfüllen.

Künstliche Intelligenz ist ein weiterer neuer Aspekt der visuellen Inspektionstechnologie. KI macht die Erkennung von Produktmerkmalen für Benutzer viel einfacher und einfacher. Nehmen wir zum Beispiel an, wir messen Pizza. Dann hat Pizza mehrere Objekte wie Beläge, Texturen, Farben usw. In der Vergangenheit mussten Sie der Software beibringen, einzelne Zutaten wie Peperoni, Champignons, Käseverteilung und viele andere zu erkennen. Der Benutzer müsste jede dieser Messungen überlagern, um die gesamte Produktmessung abzuschließen — das erfordert viel Rechenleistung und Komplexität. Mit künstlicher Intelligenz können Sie die Software jetzt einfach so trainieren, dass sie sofort eine akzeptable Pizzeria mit all diesen Belägen erkennt. Im Laufe der Zeit wird die Software beginnen, wirklich zu klassifizieren, was qualitativ hochwertige Pizza ist und was Pizza von geringer Qualität ist. Das macht die Benutzererfahrung einfach viel, viel einfacher.

JS: Was sind in diesem Zusammenhang einige der Herausforderungen, wenn ein Hersteller solche Geräte entweder in eine neue oder eine bestehende Linie integriert? Das heißt, die Ausrüstung muss gut mit den Öfen und der anderen Technologie zusammenarbeiten. Was sind einige der Dinge, auf die sie achten sollten, und vielleicht die Fragen, die sie sich stellen sollten, wenn sie neue Sicht- und Erkennungsgeräte spezifizieren?

YZ: Es gibt einige grundlegende Fragen, die wir unseren Bäckereikunden stellen, die daran interessiert sind, visuelle Inspektionstechnologie in ihren Betrieb zu integrieren. Erstens, was sind ihre allgemeinen Ziele beim Einsatz von Bildverarbeitung heute? Manchmal ist diese Antwort nicht immer so einfach. Sie können den Produktionsleiter sagen lassen: „Wir brauchen eine Vision, aber ist es eine Vision zur Reduzierung von Verschwendung oder ist es eine Vision zur Qualitätsverbesserung oder ist es eine Vision für eine Prozessverbesserung?“ Unsere Kunden benötigen wirklich Daten, und wenn ihr Ziel nicht klar ist, wie messen Sie dann den Erfolg? Wenn Sie beispielsweise ein Bildverarbeitungssystem mit automatischer Ausschleusung in die Produktionslinie integrieren, aber andere betriebliche Anforderungen im Zusammenhang mit der Produktqualität oder -konsistenz nicht berücksichtigt haben, was wird dieses System dann wirklich generieren? Es wird eine Menge Verschwendung verursachen, da das Unternehmen sofort ein Produkt von schlechter Qualität sieht und es zurückweist. Wenn beispielsweise bei einem Backvorgang 20% des Produkts zurückgewiesen werden, weil bei dem Vorgang andere Qualitätstoleranzen des Vorgangs nicht berücksichtigt wurden, gerät der Kunde möglicherweise in Panik, weil die Ausschussquote zu hoch ist.

Unsere erfolgreichsten Kunden nehmen sich die Zeit, um zu verstehen, wie sie das ideale Produkt herstellen können, und um die Ursachen herauszufinden, die ihre Fähigkeit, dieses ideale Produkt dauerhaft zu erreichen, behindern könnten. Aus diesem Grund bieten wir auch Offline-Technologien für visuelle Inspektionen an, die Unternehmen dabei unterstützen können, einen Qualitätsstandard zu ermitteln und dann ein Übersichtssystem zu implementieren, mit dem diese Standards in der Produktionslinie umgesetzt werden können, bevor das Ausschusssystem eingeschaltet wird. Andernfalls wird das Ausschusssystem in den Augen des Produktionsleiters zu einem Abfallgenerator

Die Qualitätssicherungs- und Produktionsteams einer Bäckereianlage müssen zusammenarbeiten, um vereinbarte Ziele für den Einsatz visueller Inspektionstechnologie festzulegen, ihren Prozess und ihre Gesamtqualität zu verbessern und letztendlich den Umsatz des Unternehmens zu steigern.

JS: Wollten Sie etwas ausführlicher über die spezifischen Lösungen sprechen, die KPM Analytics Fachleuten für Snacks und Backwaren bietet?

YZ: Wir haben eine ganze Reihe von Produktlinien für die visuelle Inspektion. Erstens verfügen wir über eine Reihe von optischen Inspektionstechnologien für den Einsatz in Prüflaboren für den Einsatz in QC-Labors. Die QC-Manager entnehmen einfach Proben aus dem Backlabor oder der Produktionslinie, um Farbe, Größe, Form usw. des Produkts zu messen. Im Wesentlichen werden manuelle Produktmessgeräte wie Messschieber und Farbmessgeräte automatisiert, wodurch die Produktivität erheblich verbessert und eine zuverlässigere Ausgangsbasis für die Produktqualität geschaffen wird. Außerdem verfügen wir über ein Überleitungssystem, das dieselben Funktionen erfüllt, ohne den Produktfluss zu unterbrechen. Das Kamerasystem wird einfach oben auf dem Förderband angebracht und misst die Produkte, die darunter hindurchlaufen, und gewährleistet so eine 100-prozentige Inspektion. Mit einem Overline-System können Benutzer viel mehr Daten abrufen, statistische Analysen durchführen und Qualitätsgrenzen festlegen.

Dann haben wir ein Inline-System. Diese sind in das Fördersystem der Bäckerei integriert und verfügen über mehrere Kameras. Alle Systeme sind auf die speziellen Anforderungen der Bäckerei zugeschnitten, einschließlich der oberen Kamera für zwei- und dreidimensionale Messungen, einer unteren Kamera zur Analyse der Unterseite des Produkts und Ausleitsysteme zur automatischen Entfernung von Produkten, die nicht den Spezifikationen entsprechen, aus der Linie.

Inline-Systeme stellen sicher, dass nur akzeptable Produkte zu den Verpackungsmaschinen gelangen, weshalb wir dieses Inline-System nennen würden. Es gibt viele weitere Anpassungen, die vorgenommen werden können, um unterschiedlichen Förderbreiten, Produktflussgeschwindigkeiten und dann der Größe des Produkts gerecht zu werden.

Einige Anwendungen benötigen möglicherweise Kameras mit höherer Auflösung, um kleine Merkmale genau zu erkennen. Oder wenn es sich um ein größeres Produkt handelt, können Sie bei einigen Produkten, die wir nur in zwei Dimensionen haben, mit einer niedrigeren Auflösung auskommen, z. B. bei Tortillas, wo Sie am meisten an konsistenten Größen, Farben, Röstspuren usw. interessiert sind. Für Operationen wie Hamburgerbrötchen benötigen Sie jedoch mehr Maße, einschließlich der oberen, unteren und 3D-Abmessungen, um eine vollständige Analyse durchzuführen. Es gibt viele Optionen und viele verschiedene Arten von Ausleitsystemen, die wir für verschiedene Produkte verwenden können.

Dann haben wir auch ein optisches Produkt für den automatischen Spurausgleich, oder einen „Laner“, wie wir ihn nennen. Der Laner wurde speziell für Bagels und das Brot entwickelt, das sich vor der Verpackungsmaschine befindet. Wir können den Fluss des Produkts, das in die Verpackungsmaschine gelangt, so optimieren, dass die Verpackungsmaschine nicht blockiert wird.

KPM bietet wirklich das komplette Paket an visuellen Inspektionslösungen, das den Bedürfnissen und Anforderungen der Hersteller von Backwaren und Snacks gerecht wird.

JS: Sie haben viele Optionen für die Leute in unserem Publikum, aber bevor ich Sie gehen lasse, wollte ich Sie bitten, in Ihre Glaskugel zu schauen. Gibt es aufgrund Ihrer Gespräche und Ihres Fachwissens irgendwelche Funktionen, von denen Sie glauben, dass Backwaren- und Snackhersteller suchen, die in Zukunft hinzugefügt oder verbessert werden könnten, und Inspektions- und Erkennungsgeräte?

JA: Wir sehen, dass immer mehr Menschen andere Technologien in das gesamte visuelle Inspektionssystem integrieren möchten. In der Back- und Snackindustrie beispielsweise ist der Feuchtigkeitsgehalt ein wichtiger Faktor für die Produktqualität. Inline-Feuchteanalysatoren können dem Bediener dabei helfen, sicherzustellen, dass sein Ofen ausgewogen ist und ob er das Recht hat, an der Endkontrolle Feuchtigkeit abzunehmen.

Wir bieten Online-NIR-Feuchtigkeitssensorserien und Wärmebildkameras an, die in unser optisches Inspektionssystem integriert werden können, um diese wichtigen Qualitätsaspekte gleichzeitig zu messen. Wir bieten auch Anwendungen zur Erkennung unerwünschter Fremdstoffe in praktisch jeder Verarbeitungsphase an.

Hyperspektrale Bildgebung ist ein weiterer neuer Trend für die visuelle Inspektion. Mit der hyperspektralen Bildgebung werden Produkte jenseits der sichtbaren Wellenlängen bis in den nahen Infrarotbereich analysiert, sodass der Anwender das von verschiedenen Materialien reflektierte Spektrum sehen und problematische Fremdmaterialien wie Holz, Papier und andere identifizieren kann. Die Integration verschiedener Techniken und Technologien in diese umfassende Plattform für visuelle Inspektionen ist unserer Meinung nach ein Trend, der von der Branche immer mehr übernommen wird.

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